高考物理一轮复习 第8章 恒定电流 第一节 欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律优质课件

(3)I＝UR.
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[即时小练] 1．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕 核运动可等效为一环形电流．设电荷量为 e 的电子以速率 v 绕 原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动，关于该环形 电流的说法，正确的是( ) A．电流大小为2vπer，电流方向为顺时针 B．电流大小为vre，电流方向为顺时针 C．电流大小为2vπer，电流方向为逆时针 D．电流大小为vre，电流方向为逆时针
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2.(2018·山东文登模拟)电子式互感器是数字变电站
的关键装备之一．如图所示，某电子式电压互感器
探头的原理为电阻分压，ac 间的电阻是 cd 间电阻
的(n－1)倍，某次测量中输出端数字电压表的示数
为 U，则输入端的电压为( )
A．nU
B．Un
C．(n－1)U
D．n－U 1
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解析：选 A.设 cd 间的电阻为 R，则 ac 间的电阻为(n－1)R，由 题图知，电路中存在如下关系：R＋（nU－′ 1）R＝UR，故输入端 U′＝nU，选项 A 正确．
入电压为 U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截
面积为 S、电流为 I 的电子束．已知电子的电荷量为 e、质量为
m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子
个数是( )
IΔl
m
A. eS
2eU
B．IΔe l
m 2eU
I
m
C.eS
2eU
D．ISeΔl
m 2eU
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解析：选 B.设电子刚射出电场时的速度为 v，则 eU＝12mv2，
B．在 A 点，白炽灯的电阻可表示为 tan β
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解析：选 C.电子做圆周运动的周期 T＝2vπr，由 I＝Te得 I＝2vπer， 电流的方向与电子运动方向相反，故为逆时针．
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2．(2015·高考安徽卷)一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其 材料的电阻率为 ρ，棒内单位体积自由电子数为 n，电子的质 量为 m、电荷量为 e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电 流，自由电子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强 度大小为( )
(2)电阻的大小：图线的斜率 k＝UI ＝R1，图中 R1>R2. (3)线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用欧姆定律． (4)非线性元件：伏安特性曲线为曲线的电学元件，不适用欧姆 定律．
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[题组通关] 考向 1 欧姆定律的理解与应用 1.根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( ) A．导体两端的电压越大，电阻就越大 B．导体中的电流越大，电阻就越小 C．比较几只电阻的 I－U 图象可知，电流变化相同时，电压变 化较小的图象是属于阻值较大的那个电阻的 D．由 I＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成 正比
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欧姆定律的“二同” (1)同体性：指 I、U、R 三个物理量必须对应同一段电路或同一 段导体． (2)同时性：指 U 和 I 必须是导体上同一时刻的电压和电流．
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考向 2 对伏安特性曲线的理解 3．(多选)我国已经于 2012 年 10 月 1 日起禁止 销售 100 W 及以上的白炽灯，以后将逐步淘汰 白炽灯．假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的 U－I 曲线如图所示．图象上 A 点与原点的连线与横轴成 α 角， A 点的切线与横轴成 β 角，则( ) A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小
所以 v＝
2meU.加速后形成横截面积为 S、电流为 I 的电子
束，由 I＝neSv，可得 n＝eSIv＝eIS
2meU，所以长度为Δl
的电子束内的电子数
N
＝
ΔlSn
＝
IΔlS eS
m 2eU
＝
IΔe l·
m 2eU .
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利用“柱体微元”模型求电流的基本思路 设柱体微元的长度为 L，横截面积为 S，单位体积内的自由电 荷数为 n，每个自由电荷的电荷量为 q，电荷定向移动的速率 为 v，则： (1)柱体微元中的总电荷量为 Q＝nLSq. (2)电荷通过柱体微元的时间 t＝Lv. (3)电流的微观表达式 I＝Qt ＝nqvS.
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2．部分电路欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟导体两端的 导体的 电阻 成反比．
电压
成正比，跟
U (2)表达式：I＝ R ． (3)适用范围 ①金属导电和电解液导电(对气体导电、半导体导电不适用)． ②纯电阻电路(不含电动机、电解槽等的电路)．
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3．导体的伏安特性曲线 (1)I－U 图线：以电流为纵轴、 电压 为横轴所画出的导体上 的电流随电压变化的曲线称为 I－U 图线，如图所示．
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考点二 欧姆定律及电阻定律 [基础梳理]
1．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的 长度 成正比，与它 的 横截面积 成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．
l (2)表达式：R＝ ρS ． (3)电阻率 ①物理意义：反映导体的 导电性能 ，是导体材料本身的属 性．
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②电阻率与温度的关系 a．金属：电阻率随温度的升高而 增大 ． b．半导体(负温度系数)：电阻率随温度升高而 减小 ． c．一些合金：几乎不受温度的影响．
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第八章 恒定电流
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第八章 恒定电流
第一节 欧姆定律、电阻定律、电功率及 焦耳定律
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考点一 对电流表达式的理解与应用[ [基础梳理]
1．电流的定义：自由电荷的 定向移动 形成电流． 2．电流的方向：规定为 正电荷 定向移动的方向． 3．有关电流的三个公式
(1)定义式：I＝
；
(2)微观式：I＝ nqvS ；
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解析：选 D.导体的电阻表示导体阻碍电流的能力，由导体本身 决定，与 U、I 无关，选项 A、B 错误；在电阻的 I－U 图象中， 阻值 R＝ΔΔUI ，当ΔI 相同时，ΔU 越小，表示该导体的阻值越 小，选项 C 错误；根据欧姆定律公式 I＝UR可知，通过一段导 体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比， 选项 D 正确．
mv2 A.2eL C．ρnev
B．mve2Sn D．ρSeLv
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解析：选 C.由电流定义可知：I＝qt ＝nvttSe＝neSv， 由欧姆定律可得：U＝IR＝neSv·ρLS＝ρneLv， 又 E＝UL，故 E＝ρnev，选项 C 正确．
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3．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进